(57)【要約】【課題】ＰＣＢ多軸穿孔機に連通される冷却構造を提供する。【解決手段】冷却構造は、ＰＣＢ多軸穿孔機５に連通でき、チラー１０、凍結乾燥機２０および超熱伝導回収装置３０を備える。チラー１０は液体流出管路１２および液体流入管路１３を備え、凍結乾燥機２０は気体流出管路２１および気体流入管路２３を備える。超熱伝導回収装置３０にはチラー１０の液体流入管路１３と凍結乾燥機２０の気体流出管路２１とが接続され、液体流入管路１３内の液体温度を低下させた後、チラー１０内に流入させ、気体流出管路２１内の気体温度を上昇させた後、流出させる。超熱伝導回収装置３０による熱交換によってエネルギー損失および電力消費を大幅に低減でき、エネルギー運用をさらに効率よく行える。【選択図】  図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
液体流出管路および液体流入管路を備えるチラーと、
前記チラーの一側に設置され、気体流出管路および気体流入管路を備える凍結乾燥機と、
前記チラーの液体流入管路と前記凍結乾燥機の気体流出管路とを接続し、前記液体流入管路内の液体温度を低下させた後に前記チラー内に流入させ、前記気体流出管路内の気体温度を上昇させた後に流出させる超熱伝導回収装置と、
を備えることを特徴とする冷却構造。
【請求項２】
印刷回路基板用多軸穿孔機に連通され、前記穿孔機はＺ軸モータおよびこのＺ軸モータに接続された回転軸を備え、前記チラーの液体流出管路は前記Ｚ軸モータおよび回転軸に連通し、前記空気凍結乾燥機の気体流出管路は前記回転軸に連通することを特徴とする請求項１記載の冷却構造。
【請求項３】
前記超熱伝導回収装置は、筒体および前記筒体内部に設置される恒温板モジュールを備えることを特徴とする請求項１記載の冷却構造。
【請求項４】
前記恒温板モジュールは、管体、複数の恒温板、前記各恒温板の両平面上に対応するように設置された放熱板セットおよび前記恒温板を管体に固定する二つの固定板を備えることを特徴とする請求項３記載の冷却構造。
【請求項５】
前記放熱板セットは、複数の放熱板から構成され、各放熱板間には気体通路が形成され、前記通路は前記筒体の軸方向に平行に設置されることを特徴とする請求項４記載の冷却構造。
【請求項６】
前記筒体は、円形を呈し、その両端には前蓋板および後蓋板がそれぞれ接続され、前記前蓋板上には液体出口、液体入口および気体出口が設けられ、前記後蓋板には気体入口が設けられることを特徴とする請求項３記載の冷却構造。
【請求項７】
前記チラーの液体流入管路は、前記液体入口および液体出口に連通し、前記凍結乾燥機の気体流出管路は、超熱伝導回収装置の気体入口および気体出口に連通することを特徴とする請求項６記載の冷却構造。
【請求項８】
前記筒体の内壁と恒温板モジュールとの間隔空間には遮熱材料が設けられることを特徴とする請求項３記載の冷却構造。
【請求項９】
ケーシングを備え、前記ケーシングは中空の収容室を備え、前記収容室内部には前記チラー、空気凍結乾燥機および超熱伝導回収装置が設置され、前記チラーおよび空気凍結乾燥機の各管路は前記ケーシングを貫通することを特徴とする請求項１記載の冷却構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、例えば印刷回路基板用多軸穿孔機に連通でき、エネルギー消費量および電気使用量を大幅に低減でき、エネルギー運用を効率よく行うことができる冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷回路基板（ＰＣＢ）の穿孔作業の環境下においては、温度、湿度、埃および化学物質による干渉を確実に制御することが要求されている。このような要求を満たすためには、生産場所を外界と隔離した密封空間にし、この密封空間に空調システムを設置して、室外の新鮮な空気を冷却後室内に導入する必要がある。それによって印刷回路基板の加工を行う穿孔機は、一定の温度に維持された環境下で安定した作業を行うことができる。一般にＰＣＢ多軸穿孔機は、２４時間連続して作業を行い、そのモータの回転軸の回転速度は毎分２５０，０００ｒｐｍ以上となるので、運転時はチラーおよび凍結乾燥機によって液体および気体を供給して運転に必要な冷却を行なう必要があり、それによって加工速度および加工品質を確保している。しかしながら、密閉された室内温度の維持、チラーおよび凍結乾燥機のエネルギー消費によって、電力コストおよび生産コストは増加し、また生産設備が排出する有害気体（二酸化炭素など）によって周辺の環境に悪影響を及ぼすので、いかにしてエネルギー効率を高めるかが重要な研究課題である。
【０００３】
従来技術によるＰＣＢ多軸穿孔機の冷却構造は、図１に示すように、主に、チラー１０ａおよび凍結乾燥機２０ａがＰＣＢ穿孔機５ａに連通している。前記チラー１０ａ（一般規格は３ＲＴ、流量：２０ｌ／分、１６〜２０℃の冷却水を送出）は、液体流出管路１１ａおよび液体流入管路１２ａを備え、冷凍循環装置がチラー１０ａ内部の液体を冷却した後、低温の液体を液体流出管路１１ａから流出させ、ＰＣＢ穿孔機５ａのＺ軸モータ５１ａおよび回転軸５２ａを冷却するようになっている。前記凍結乾燥機２０ａは、気体流入管路２２ａから外部の空気を凍結乾燥機２０ａ内部に吸入し、冷凍循環装置によって凍結乾燥機２０ａ内部の気体の水分の凝結および除湿を行った後、気体流出管路２１ａから流出させ、ＰＣＢ穿孔機５ａの回転軸５２ａの空気軸受に使用する。
【０００４】
しかしながら、このような従来技術によるＰＣＢ多軸穿孔機の冷却構造は、下記の問題を有する。
【０００５】
１）一般規格３ＲＴのチラー１０ａによって冷却水を１６〜２０℃に冷却することによりエネルギーを多く消費するだけでなく、廃熱が空調室内に散布され、空調機の運転負荷が増加する。
【０００６】
２）一般規格３ＲＴのチラー１０ａによる冷却水の熱交換は、冷媒の毛細管が長期に渡って微量運転の状態に制御され、コンプレッサは負荷減少がない制御を行うので、チラーの冷凍効率が大幅に低下し、コンプレッサが起動と停止を反復して行うので消費電力が増加する。
【０００７】
３）チラー１０ａ、凍結乾燥機２０ａおよびＰＣＢ穿孔機５ａは、空調室内に開放式に設置され、前述の設備から排出される廃熱によって空調機の負荷および消費電力が増加する。
【０００８】
４）穿孔機５ａの回転軸５２ａが待機状態のとき、凍結乾燥機２０ａは低温圧縮空気を供給し続けるので回転軸５２ａの温度が低くなりすぎ、結露が発生してしまう。
【０００９】
５）チラー１０ａおよび凍結乾燥機２０ａの冷凍循環装置の管内部には、Ｒ２２またはＲ１３４ａなどの冷媒が充填されて冷却のエネルギー源となっており、生態環境およびオゾン層に対して悪影響を及ぼす。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】
本考案はこれらの事情に鑑みてなされたもので、超熱伝導回収装置を利用することによってチラーへの回流液体と凍結乾燥機からの流出気体との熱交換を行い、それによってエネルギー消費量および電気使用量を大幅に低減でき、エネルギー運用をさらに効率よく行うことができるようにした冷却構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題を解決するために、本考案の一態様による冷却構造は、液体流出管路および液体流入管路を備えるチラーと、前記チラーの一側に設置され、気体流出管路および気体流入管路を備える凍結乾燥機と、前記チラーの液体流入管路と前記凍結乾燥機の気体流出管路とを接続し、前記液体流入管路内の液体温度を低下させた後に前記チラー内に流入させ、前記気体流出管路内の気体温度を上昇させた後に流出させる超熱伝導回収装置と、を備えている。
【考案の効果】
【００１２】
本考案によれば、チラーの液体流入管路と凍結乾燥機の気体流出管路とが接続された超熱伝導装置を利用することによって、前記チラーへの回流液体と凍結乾燥機からの流出気体との熱交換を行い、それによってエネルギー消費量および電気使用量を大幅に低減でき、エネルギー運用をさらに効率よく行うことができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。なお、図面は参考および説明のために提供するものであり、本考案を制限するものではない。
【実施例】
【００１４】
図２は、本実施例の冷却構造をＰＣＢ多軸穿孔機に連結した状態を示す模式図である。実施例の冷却構造は、ＰＣＢ多軸穿孔機５と連通でき、チラー１０、凍結乾燥機２０および超熱伝導回収装置３０を備えている。
【００１５】
前記チラー１０は、冷水槽１１および冷凍循環装置（図７を参照）を備えている。前記冷水槽１１内には、液体が充填され、この液体は油または水とすることができ、冷凍循環装置は冷水槽１１内の液体を冷却する。この冷凍循環装置は、コンプレッサ、凝結器、膨張バルブ、蒸発器および放熱ファンなどの冷凍空調の基本部材を備え、これらの部材は一般の従来技術によるものであるので詳細な説明は行わない。前記冷水槽１１には、液体流出管路１２および液体流入管路１３が接続され、ポンプによって運転がなされ、液体は冷水槽１１、液体流出管路１２および液体流入管路１３の間を循環する。
【００１６】
凍結乾燥機２０は、冷凍循環装置（図７を参照）を備え、前述のチラー１０と最も異なる点は気体に対して除湿および凝結処理を行う点であり、凍結乾燥機２０は気体流出管路２０および気体流入管路２２を備えている。
【００１７】
図３は本実施例の超熱伝導回収装置３０を示す斜視図である。この超熱伝導回収装置３０は、筒体３１および筒体３１内部に設置される恒温板モジュール３２を備えている。前記筒体３１は、円柱形を呈し、その両端には前蓋板３３および後蓋板３４がそれぞれ接続されている。前蓋板３３の中間には、液体入口３３１および液体出口３３２が設けられ、液体入口３３１の上方には気体出口３３３が設けられている。後蓋板３４の下方には、気体入口３４１が設けられている。
【００１８】
組立時は、チラー１０の液体流入管路１３を熱超伝導回収装置３０の液体入口３３１および液体出口３３２と連通させ、凍結乾燥機２０の気体流出管路２１（図２を参照）を超熱伝導回収装置３０の気体入口３４１および気体出口３３３と連通させる。
【００１９】
図４は、本実施例の恒温板モジュールを示す分解図である。この恒温板モジュール３２は、管体３２１、複数の恒温板３２２、恒温板３２２の上下の両平面に貼合される放熱板セット３２３および各恒温板３２２を管体３２１に挟持固定する二つの固定板３２４を備えている。前記管体３２１は、Ｉ字型を呈し、上下両端には流道３２５および複数のねじ穴３２６がそれぞれ設けられ、固定板３２４の中央には複数の貫通孔３２７が設けられ、貫通孔３２７はねじ穴３２６に対応するように設置され、ねじなどの固定部材によって連結固定され、各恒温板３２２は固定板３２４と管体３２１の端面間に挟設される。前記流道３２５内壁には、内側に向かって複数のフィンが形成され、液体の滞留時間を延ばし、恒温板３２２からの熱を迅速に伝導させるようになっている。前記放熱板セット３２３は、複数の放熱板から構成され、各放熱板間には気体の通路が形成され、気体の通路は筒体３１の軸方向に平行に設置される。
【００２０】
図５は本実施例の超熱伝導回収装置を示す横断面図である。図６は本実施例の超熱伝導回収装置を示す縦断面図である。前記筒体３１の内壁と恒温板モジュール３２との間隔部分には、遮熱材料３５が設けられ、チラー１０の液体流入管路１３からの加熱エネルギーおよび空気凍結乾燥機２０の気体流出管路２１からの冷却エネルギーは筒体３１内部に密封され、外部の気体温度に影響を与えず、二者の熱交換が確実に十分に行われるようになっている。
【００２１】
図２に示すように、本実施例の冷却構造は、ＰＣＢ多軸穿孔機５に連通され、この穿孔機５はＺ軸モータ５１およびＺ軸モータ５１に接続される回転軸５２を備えている。前記Ｚ軸モータ５１の外部周囲には、チラー１０の液体流出管路１２および液体流入管路１３が連通している。回転軸５２の外部周囲は、チラー１０の液体流出管路１２の支管および液体流入管路１３の支管が連通しており、同時に凍結乾燥機２０の気体流出管路２１も連通している。
【００２２】
多軸穿孔機５を起動したとき、チラー１０の液体流出管路１２はポンプによって作動し、同時に穿孔機５のＺ軸モータ５１および回転軸５２に液体の輸送を行い、この液体がモータ５１および回転軸５２が高速回転によって生成する高熱を吸収し、液体流入管路１３を経由して超熱伝導回収装置３０に流入するようになっている。前記凍結乾燥機２０は、吸入された気体の水分の凝結および除湿を行い、気体が穿孔機５の待機時に回転軸５２内に結露を発生させることおよび、凍結乾燥機２０の気体流出管路２１内に結露が発生し、気体の流動速度に影響を与えるのを防止し、気体流出管路２１が超熱伝導回収装置３０に連通しているので、前述の回流してきた高温液体が気体の温度を上昇させる。このようにして本実施例の冷却構造が構成される。
【００２３】
図７は本実施例の構造を示す断面図であり、本実施例の冷却構造は、さらにケーシング４０を備え、このケーシング４０は中空収容室４１を備え、中空収容室４１内部には前述のチラー１０、凍結乾燥機２０および超熱伝導回収装置３０が設置されている。前記チラー１０の液体流出管路１２および液体流入管路１３は、ケーシング４０を貫通しており、凍結乾燥機２０の気体流出管路２１はケーシング４０を貫通している（図２を参照）。このようにして各部材の熱交換は工場内の温度に影響を与えず、室内の冷房の消費エネルギーを大幅に低下させることができる。
【００２４】
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【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来技術によるチラー、凍結乾燥機およびＰＣＢ多軸穿孔機を連結した状態を示す模式図である。
【図２】本考案の実施例をＰＣＢ多軸穿孔機と連結した状態を示す模式図である。
【図３】本実施例の超熱伝導回収装置を示す斜視図である。
【図４】本実施例の恒温板モジュールを示す分解図である。
【図５】本実施例の超熱伝導回収装置を示す横断面図である。
【図６】本実施例の超熱伝導回収装置を示す縦断面図である。
【図７】本実施例の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０    チラー
１１    冷水槽
１２    液体流出管路
１３    液体流入管路
２０    凍結乾燥機
２１    気体流出管路
２３    気体流出管路
３０    超熱伝導回収装置
３１    筒体
３２    恒温板モジュール
３２１  管体
３２２  恒温板
３２３  放熱板セット
３２４  固定板
３２５  流道
３２６  ねじ穴
３２７  貫通孔
３３    前蓋板
３３１  液体入口
３３２  液体出口
３３３  気体出口
３４    後蓋板
３４１  気体入口
３５    遮熱材料
４０    ケーシング
４１    中空収容室
５      ＰＣＢ穿孔機
５１    Ｚ軸モータ
５２    回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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